Meares, som er regjerende verdensmester i sprint for kvinner, kjørte inn til imponerende 10,782 sekunder og slo litauiske Simona Krupeckaites gamle rekord fra Moskva i 2010 med ni hundredeler.
Den australske jenta var svært skuffet etter at hun tapte kampen om gullet i lagsprinten for kvinner onsdag, men rekorden og beste tid i kvalifiseringen torsdag var et flott plaster på såret.
Hun var den eneste som klarte å kjøre distansen under 11 sekunder i kvalifiseringen.
Den som kom nærmest henne var kinesiske Guo Shuang, som kjørte inn til 11,004. 28 år gamle Anna Meares har vunnet åtte gull tidligere i karrieren.